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Aktuatoren – Die „Powerbatterie“ humanoider Roboter

Ein Roboter besteht typischerweise aus vier Teilen: einemStellantrieb, ein Antriebssystem, ein Steuerungssystem und ein Sensorsystem. Der Aktuator des Roboters ist die Einheit, auf die sich der Roboter zur Ausführung seiner Aufgabe verlässt, und besteht normalerweise aus einer Reihe von Gliedern, Gelenken oder anderen Bewegungsformen. Industrieroboter werden in vier Arten von Armbewegungen unterteilt: rechtwinklige Koordinatenarme können sich entlang dreier rechtwinkliger Koordinaten bewegen; zylindrische Koordinatenarme können heben, drehen und ausfahren; sphärische Koordinatenarme können rotieren, neigen und ausfahren; und Gelenkarme haben mehrere Drehgelenke. Alle diese Bewegungen erfordern Aktuatoren.

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KGG selbst entwickelter Manipulator

Aktuatoren können je nach Bewegung in zwei Kategorien unterteilt werden: Drehaktuatoren undLinearantriebe.

1) Drehantriebe drehen etwas um einen bestimmten Winkel, der endlich oder unendlich sein kann. Ein typisches Beispiel für einen Drehantrieb ist ein Elektromotor, der ein elektrisches Signal in eine Drehbewegung seiner Welle umwandelt und den Motor dreht, wenn Strom an den Basismotor angelegt wird. Durch den direkten Anschluss des Motors an die Last entsteht ein direkt angetriebener Drehantrieb. Viele Drehantriebe sind mit einem Mechanismus kombiniert, der als mechanischer Hebel (Vorteil) die Drehgeschwindigkeit reduziert und das Drehmoment erhöht. Auch wenn das Endergebnis eine Drehung ist, ist der Ausgang der Baugruppe immer noch ein Drehantrieb. 

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KGG PräzisionZR-Achsen-Aktuator

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Planetenrollengewindetrieb 

2) Drehantriebe sind ebenfalls mit einem Mechanismus verbunden, der die Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umwandelt. Dieser wird als Linearantrieb bezeichnet. Linearantriebe bewegen das Objekt im Wesentlichen geradlinig, normalerweise hin und her. Zu diesen Mechanismen gehören: Kugelumlaufspindeln, Riemen und Riemenscheiben sowie Zahnstangen und Ritzel.KugelumlaufspindelnUndRollenschraubenwerden typischerweise verwendet, um Drehbewegungen inpräzise lineare Bewegung, beispielsweise auf Bearbeitungszentren. Zahnstangen und Ritzel erhöhen typischerweise das Drehmoment und reduzieren die Geschwindigkeit der Drehbewegung. Sie können auch in Verbindung mit Mechanismen verwendet werden, die Drehbewegungen in lineare Bewegungen umwandeln.

Roboter4

Zu den Drehantrieben gehören hauptsächlich RV-Untersetzungsgetriebe und Oberschwingungsuntersetzungsgetriebe:

(1)RV-Reduzierstück: RV wird normalerweise mit Zykloiden verwendet und für Robotergelenke mit großem Drehmoment verwendet, hauptsächlich für Roboter mit einer Last von 20 kg bis mehreren hundert Kilogramm. RV werden für eine, zwei oder drei Achsen verwendet. 

(2) Harmonische Getriebe: Harmonische Getriebe hatten früher hauptsächlich eine Evolventenzahnform, heute verwenden einige Hersteller jedoch Doppelbogenzahnformen. Harmonische Getriebe können mit geringem Drehmoment belastet werden und werden üblicherweise für Roboterarme unter 20 kg verwendet. Ein wichtiges Getriebe bei Harmonischen ist flexibel und erfordert wiederholte Hochgeschwindigkeitsverformungen. Daher sind sie zerbrechlicher und haben eine geringere Tragfähigkeit und Lebensdauer als RV.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Aktuator eine Schlüsselkomponente des Roboters ist und einen erheblichen Einfluss auf die Last und Genauigkeit des Roboters hat. Reduzierstück Es handelt sich um einen Untersetzungsantrieb, der das Drehmoment erhöhen kann, indem er die Geschwindigkeit verringert, um eine größere Last zu übertragen und den Mangel zu überwinden, dass der Servomotor ein geringeres Drehmoment abgibt.


Beitragszeit: 07.07.2023